(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の変電所と前記一方の変電所より遠方にある他方の変電所とからき電線に電力を供給する鉄道用変電所の連絡遮断装置において、
前記一方の変電所におけるき電用の遮断器と、
前記一方の変電所における前記き電用の遮断器を開極操作する前記一方の変電所における操作器と、
前記他方の変電所におけるき電用の遮断器と、
前記他方の変電所における前記き電用の遮断器を開極操作する前記他方の変電所における操作器と、
前記一方の変電所における操作器に設けられ、前記一方の変電所における前記き電用の遮断器が開極された場合に、前記き電用の遮断器の開極動作に応動して閉極する第１の機械的接点と、
前記第１の機械的接点の一次側に接続された制御電源と、
前記第１の機械的接点の二次側に接続され、入力された前記制御電源からの電圧を光に変換し送出する第１の電圧光変換器と、
前記第１の電圧光変換器からの光信号を前記他方の変電所側に伝送する光伝送路と、
前記他方の変電所側に設けられ、前記光伝送路からの光信号を電圧に変換する第１の光
電圧変換器と、
前記第１の光電圧変換器からの電圧信号を取り込み、前記他方の変電所における操作器に前記他方の変電所におけるき電用の遮断器の遮断指令を出力する第１の遮断指令回路とを備えた
ことを特徴とする鉄道用変電所の連絡遮断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鉄道用変電所の連絡遮断装置において、
前記他方の変電所における操作器に設けられ、前記他方の変電所における前記き電用の遮断器が開極された場合に、前記き電用の遮断器の開極動作に応動して閉極する第２の機械的接点と、
前記第２の機械的接点の一次側に接続された制御電源と、
前記第２の機械的接点の二次側に接続され、入力された前記制御電源からの電圧を光に変換し送出する第２の電圧光変換器と、
前記第２の電圧光変換器からの光信号を前記一方の変電所側に伝送する光伝送路と、
前記一方の変電所側に設けられ、前記光伝送路からの光信号を電圧に変換する第２の光
電圧変換器と、
前記第２の光電圧変換器からの電圧信号を取り込み、前記一方の変電所における操作器に前記一方の変電所におけるき電用の遮断器の遮断指令を出力する第２の遮断指令回路とを更に備えた
ことを特徴とする鉄道用変電所の連絡遮断装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鉄道用変電所の連絡遮断装置において、
前記機械的接点は、前記き電用の遮断器の開極動作に応動して閉極して、前記制御電源からの電圧を前記電圧光変換器に印加するスイッチであることを特徴とする鉄道用変電所の連絡遮断装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄道用変電所の連絡遮断装置において、
前記き電線に交流電力が供給されることを特徴とする鉄道用変電所の連絡遮断装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の鉄道用変電所の連絡遮断装置において、
前記き電線に直流電力が供給されることを特徴とする鉄道用変電所の連絡遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用変電所の連絡遮断装置に係り、更に詳しくは、連絡遮断信号の伝送精度が良好な鉄道用変電所の連絡遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気鉄道用き電変電所の連絡遮断指令信号伝送装置として、例えば、特許文献１に記載されているものがある。この連絡遮断指令信号伝送装置は、遮断器の過電流を検知するトリップ検出回路、第１のトーン信号を供給する第１のトーン信号供給回路、第２のトーン信号を供給する第２のトーン信号供給回路、及びトリップ検出回路からの出力により、第１のトーン信号又は第２のトーン信号を送出する２つの信号送出回路で構成され、伝送回路はＰＣＭ多重系の二重系構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−８３５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気鉄道においては、電車に対して電力を供給するき電線のき電電圧の降下を防ぐために、２つの鉄道用変電所から１つのき電線に電力を供給している。
【０００５】
上述の２つの変電所間のき電線に事故点が起こると、この事故点に近い方の一方の変電所のき電力供給系統のき電用遮断器は解放されるが、他方の変電所が一方の変電所より遠方にある場合、他方の変電所においては、事故点が遠方にあるため、事故が検出されず、他方の変電所におけるき電用遮断器が投入された状態が維持されて、他方の変電所からの電力が事故点に供給されてしまう。
【０００６】
このため、一方の変電所におけるき電用遮断器の解放指令を、他方の変電所のき電用遮断器に伝送し、このき電用遮断器を解放させるという連絡遮断の方策が必要であるが、上述した従来技術においては、トリップ検出回路、第１のトーン信号供給回路、第２のトーン信号供給回路、及びトリップ検出回路からの出力により、第１のトーン信号又は第２のトーン信号を送出する２つの信号送出回路で構成され、伝送回路はＰＣＭ多重系の二重系構成であるため、部品点数が多いとともに、回路構成が複雑であるので、故障発生率が高くなり、信頼性が必ずしも十分ではないという憾みがある。
【０００７】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、その目的は部品点数が少なく、構成が簡単で信頼性が高い鉄道用変電所の連絡遮断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、一方の変電所と前記一方の変電所より遠方にある他方の変電所とからき電線の電力を供給する鉄道用変電所の連絡遮断装置において、前記一方の変電所におけるき電用の遮断器と、前記一方の変電所における前記き電用の遮断器を開極操作する前記一方の変電所における操作器と、前記他方の変電所におけるき電用の遮断器と、前記他方の変電所における前記き電用の遮断器を開極操作する前記他方の変電所における操作器と、前記一方の変電所における操作器に設けられ、前記一方の変電所における前記き電用の遮断器が開極された場合に、前記き電用の遮断器の開極動作に応動して閉極する第１の機械的接点と、前記第１の機械的接点の一次側に接続された制御電源と、前記第１の機械的接点の二次側に接続され、入力された前記制御電源からの電圧を光に変換し送出する第１の電圧光変換器と、前記第１の電圧光変換器からの光信号を前記他方の変電所側に伝送する光伝送路と、前記他方の変電所側に設けられ、前記光伝送路からの光信号を電圧に変換する第１の光電圧変換器と、前記第１の光電圧変換器からの電圧信号を取り込み、前記他方の変電所における操作器に前記他方の変電所におけるき電用の遮断器の遮断指令を出力する第１の遮断指令回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記他方の変電所における操作器に設けられ、前記他方の変電所における前記き電用の遮断器が開極された場合に、前記き電用の遮断器の開極動作に応動して閉極する第２の機械的接点と、前記第２の機械的接点の一次側に接続された制御電源と、前記第２の機械的接点の二次側に接続され、入力された前記制御電源からの電圧を光に変換し送出する第２の電圧光変換器と、前記第２の電圧光変換器からの光信号を前記一方の変電所側に伝送する光伝送路と、前記一方の変電所側に設けられ、前記光伝送路からの光信号を電圧に変換する第２の光電圧変換器と、前記第２の光電圧変換器からの電圧信号を取り込み、前記一方の変電所における操作器に前記一方の変電所におけるき電用の遮断器の遮断指令を出力する第２の遮断指令回路とを更に備えたことを特徴とする。
【００１０】
更に、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記機械的接点は、前記き電用の遮断器の開極動作に応動して閉極して、前記制御電源からの電圧を前記電圧光変換器に印加するスイッチであることを特徴とする。
【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記き電線に交流電力が供給されることを特徴とする。
【００１２】
更に、第５の発明は、第１乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記き電線に直流電力が供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一方側の変電所のき電用の遮断器が地絡等で遮断した場合、このき電用の遮断器の遮断動作に応動して機械的接点を閉極させ、この機械的接点の閉極によって生じる電圧を光に変換し、光伝送路を介して遠方に位置する他方の変電所のき電用の遮断器への遮断信号として伝達するようにしたので、連絡遮断装置の構成部品点数が少なくなり、故障率が低減する。このため、連絡遮断の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の一実施の形態を備えた交流き電供給系統図である。
【図２】図１に示す本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の一実施の形態の詳細な構成を示す構成図である。
【図３】本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の一実施の形態を備えた直流き電供給系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の実施の形態を図面を用いて説明する。  
図１及び図２は、本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の一実施の形態を示すもので、図１は本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の一実施の形態を備えた交流き電供給系統図、図２は図１に示す本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の一実施の形態の詳細な構成を示す構成図である。  
図１において、鉄道用変電所の交流き電供給系統は、地上に配設した、例えば、上り線用のき電線１及び下り線用のき電線２を備えている。き電線１には例えば上りの電車３にパンタグラフを介して交流電力が供給され、き電線２には例えば下りの電車３にパンタグラフを介して交流電力が供給される。図１中の符号Ｒはレールである。
【００１６】
上り線用のき電線１は、接続線４，き電用の遮断器５を介して一方側の変電所Ａの母線６と、接続線７，き電用の遮断器８を介して一方側の変電所Ａよりも遠方の他方の変電所Ｂの母線９にそれぞれ接続されている。
【００１７】
下り線用のき電線２は、接続線１０，遮断器１１を介して一方側の変電所Ａの母線６と、接続線１２，遮断器１３を介して一方側の変電所Ａよりも遠方の他方の変電所Ｂの母線９にそれぞれ接続されている。
【００１８】
母線６には、一方側の変電所Ａにおける変圧器１４が接続されている。また、母線９には、他方側の変電所Ｂにおける変圧器１５が接続されている。これにより、一方側の変電所Ａにおける変圧器１４からのき電力は、上り線用のき電線１、及び下り線用のき電線２に供給され、また、他方側の変電所Ｂにおける変圧器１５からのき電力は、上り線用のき電線１、及び下り線用のき電線２に供給される。
【００１９】
各遮断器５，８，１１，１３の２次側には、電流検出器１６〜１９がそれぞれ設けられている。各電流検出器１６〜１９は、各遮断器５，８，１１，１３の保護リレー２０〜２３にそれぞれ接続され、地絡等で発生する過電流を検出する。各保護リレー２０〜２３は、各電流検出器１６〜１９で検出した過電流をそれぞれ取り込み、各遮断器５，８，１１，１３の各操作器５ａ，８ａ，１１ａ，１３ａの例えばトリップばねを作動させて、各遮断器５，８，１１，１３をそれぞれ開極させる。
【００２０】
次に、上述した鉄道用変電所のき電力供給系統に設けた本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の一実施の形態を、図１及び図２を用いて説明する。なお、図２において、図１と同一部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２１】
図１及び図２において、例えば、図１に示す変電所Ａに近いき電線１に地絡Ｓ１が発生した場合に作動する連絡遮断装置の構成をまず説明する。  
一方側の変電所Ａにおける遮断器５の操作器５ａには、操作器５ａの操作軸（図示ぜず）の地絡等に伴う開極動作に応じて閉極する機械的接点２４が連結されている。機械的接点２４の一次側は、図２に示すように、制御電源２５に接続している。機械的接点２４の二次側は、図２に示すように、電圧光変換器２６に接続されている。このため、機械的接点２４は、操作器５ａの操作軸（図示ぜず）の地絡等に伴う開極動作に応じて閉極すると、制御電源２５のからの電圧信号を連絡遮断信号として電圧光変換器２６に出力する。
【００２２】
電圧光変換器２６は、制御電源２５のからの電圧信号を光信号に変換する。電圧光変換器２６は、変換された光信号を遠隔地に設置した他方側の変電所Ｂ側に伝送するために、光ファイバケーブル等の光伝送路２７を介して遠隔地に設置した他方側の変電所Ｂ側の光電圧変換器２８に接続されている。光電圧変換器２８は、電圧光変換器２６からの光信号を電圧信号に変換する。
【００２３】
光電圧光変換器２８は、他方の変電所Ｂ側の遮断（トリップ）指令回路２９に接続されている。遮断（トリップ）指令回路２９は、光電圧光変換器２８からの電圧信号を取り込み、他方の変電所Ｂ側の遮断器８の操作器８ａに遮断（トリップ）指令を出力する。これにより、他方の変電所Ｂ側の遮断器８が開極操作される。
【００２４】
上述した機械的接点２４，電圧光変換器２６，光伝送路２７，光電圧変換器２８及び遮断指令回路２９ならなる連絡遮断装置は、例えば、図１に示す変電所Ａに近いき電線１に地絡Ｓ１が発生した場合に作動する。
【００２５】
次に、例えば、図１に示す変電所Ｂに近いき電線１に地絡Ｓ２が発生した場合に作動する連絡遮断装置の構成を説明する。  
他方側の変電所Ｂにおける遮断器８の操作器８ａには、操作器８ａの操作軸（図示ぜず）の地絡等に伴う開極動作に応じて閉極する機械的接点３０が連結されている。機械的接点３０の一次側は、図２に示すように、制御電源３１に接続している。機械的接点３１の二次側は、図２に示すように、電圧光変換器３２に接続されている。このため、機械的接点３０は、操作器８ａの操作軸（図示ぜず）の地絡等に伴う開極動作に応じて閉極すると、制御電源３１のからの電圧信号を連絡遮断信号として電圧光変換器３２に出力する。
【００２６】
電圧光変換器３２は、制御電源３１のからの電圧信号を光信号に変換する。電圧光変換器３２は、変換された光信号を遠隔地に設置した他方側の変電所Ａ側に伝送するために、光ファイバケーブル等の光伝送路３３を介して遠隔地に設置した一方側の変電所Ａ側の光電圧変換器３４に接続されている。光電圧変換器３４は、電圧光変換器３２からの光信号を電圧信号に変換する。
【００２７】
光電圧光変換器３４は、一方の変電所Ａ側の遮断（トリップ）指令回路３５に接続されている。遮断（トリップ）指令回路３５は、光電圧光変換器３４からの電圧信号を取り込み、一方の変電所Ａ側の遮断器５の操作器５ａに遮断（トリップ）指令を出力する。これにより、一方の変電所Ａ側の遮断器５が開極操作される。
【００２８】
上述した機械的接点３０，電圧光変換器３２，光伝送路３３，光電圧変換器３４及び遮断指令回路３５ならなる連絡遮断装置は、例えば、図１に示す変電所Ｂに近いき電線１に地絡Ｓ２が発生した場合に作動する。
【００２９】
上述した各機械的接点２４，３０は、各遮断器５，８の各操作器５ａ，８ａの操作軸の開極動作にそせぞれ応動して閉極するスイッチで構成され、例えば、各遮断器５，８の各操作器５ａ，８ａの操作軸の開極動作に伴う回動動作にそれぞれ応動して閉極するスイッチで構成することができる。
【００３０】
次に、上述した本発明の鉄道用変電所の連絡遮断装置の一実施の形態の動作を、図１及び図２を用いて説明する。  
例えば、図１に示す一方側の変電所Ａに近いき電線１に地絡Ｓ１が発生した場合、き電線１に過電流が生じる。この過電流は、電流検出器１６によって検出され、遮断器５の保護リレー２０に入力される。保護リレー２０は、電流検出器１６で検出した過電流を取り込み、遮断器５の操作器５ａの例えばトリップばねを作動させて、遮断器５を開極する。
【００３１】
遮断器５が開極すると、遮断器５の操作器５ａの操作軸（図示ぜず）に連結した機械的接点２４が閉極する。これにより、図２に示す制御電源２５のからの電圧信号が連絡遮断信号として電圧光変換器２６に入力される。
【００３２】
電圧光変換器２６は、制御電源２５のからの電圧信号を光信号に変換し、変換された光信号を、光ファイバケーブル等の光伝送路２７を介して遠隔地に設置した他方側の変電所Ｂ側の光電圧変換器２８に出力する。
【００３３】
光電圧変換器２８は、電圧光変換器２６からの光信号を電圧信号に変換し、他方の変電所Ｂ側の遮断（トリップ）指令回路２９に出力する。遮断（トリップ）指令回路２９は、光電圧光変換器２８からの電圧信号を取り込み、他方の変電所Ｂ側の遮断器８の操作器８ａに遮断（トリップ）指令を出力する。これにより、他方の変電所Ｂ側の遮断器８は、一方側の変電所Ａの遮断器５の開極（遮断）に連動して開極操作されて、連絡遮断される。
【００３４】
次に、図１に示す他方側の変電所Ｂに近いき電線１に地絡Ｓ２が発生した場合、き電線１に過電流が生じる。この過電流は、電流検出器１７によって検出され、遮断器８の保護リレー２１に入力される。保護リレー２１は、電流検出器１７で検出した過電流を取り込み、遮断器８の操作器８ａの例えばトリップばねを作動させて、遮断器８を開極する。
【００３５】
遮断器８が開極すると、遮断器８の操作器８ａの操作軸（図示ぜず）に連結した機械的接点３０が閉極する。これにより、図２に示す制御電源３１のからの電圧信号が連絡遮断信号として電圧光変換器３２に入力される。
【００３６】
電圧光変換器３２は、制御電源３１のからの電圧信号を光信号に変換し、変換された光信号を、光ファイバケーブル等の光伝送路３３を介して遠隔地に設置した一方側の変電所Ａ側の光電圧変換器３４に出力する。
【００３７】
光電圧変換器３４は、電圧光変換器３２からの光信号を電圧信号に変換し、一方の変電所Ａ側の遮断（トリップ）指令回路３５に出力する。遮断（トリップ）指令回路３５は、光電圧光変換器３４からの電圧信号を取り込み、一方の変電所Ａ側の遮断器５の操作器５ａに遮断（トリップ）指令を出力する。これにより、一方の変電所Ａ側の遮断器８は、他方側の変電所Ｂの遮断器８の開極（遮断）に連動して開極操作されて、連絡遮断される。
【００３８】
上述した本発明の実施の形態によれば、一方側の変電所のき電用の遮断器が地絡等で遮断した場合、このき電用の遮断器の遮断動作に応動して機械的接点を閉極させ、この機械的接点の閉極によって生じる電圧を光に変換し、光伝送路を介して遠方に位置する他方の変電所のき電用の遮断器への遮断信号として伝達するようにしたので、連絡遮断装置の構成部品点数が少なくなり、故障率が低減する。このため、連絡遮断の信頼性が向上する。
【００３９】
なお、上述の実施の形態においては、き電線１，２に接続した一方の変電所Ａの遮断器５と他方の変電所Ｂの遮断器８との連絡遮断に関して説明したが、き電線２に接続した一方の変電所Ａの遮断器１１と他方の変電所Ｂの遮断器１３との連絡遮断に関して、作図上の関係で省略しているが、同様に構成することができる。
【００４０】
また、上述の実施の形態においては、き電線１，２に接続した一方の変電所Ａの遮断器５，１１と他方の変電所Ｂの遮断器８，１３との連絡遮断に関して説明したが、一方の変電所Ａの遮断器（図示せず）とこの一方の変電所Ａの図１の左側に位置する変電所（図示せず）の遮断器との間、また、他方の変電所Ｂの遮断器（図示せず）とこの他方の変電所Ｂの図１の右側に位置する変電所（図示せず）の遮断器との間の連絡遮断も、同様に構成されている。
【００４１】
また、上述の実施の形態においては、き電線に交流電力を供給する鉄道用変電所の連絡遮断について説明したが、き電線に直流電力を供給する鉄道用変電所の連絡遮断の場合にも、図３に示すように、本発明を適用することができる。  
なお、図３において、図１と同一部分には同一の符号を付して、説明を省略する。
【００４２】
図３に示す直流き電力供給系統においては、変圧器１４，１５にそれぞれ整流器５０，５１を接続し、各整流器５０，５１の直流出力の正極側は遮断器側に、また、整流器５０，５１の負極側は電車３に供給された直流電力がレールＲを介して帰還され、また、各遮断器５，８，１１，１３は直流遮断器とする構成となり、遮断連絡装置の構成は、前述した実施の形態と同様に構成される。
【００４３】
この実施の形態においても、前述した実施の形態と同様に、一方側の変電所のき電用の遮断器が地絡等で遮断した場合、このき電用の遮断器の遮断動作に応動して機械的接点を閉極させ、この機械的接点の閉極によって生じる電圧を光に変換し、光伝送路を介して遠方に位置する他方の変電所のき電用の遮断器への遮断信号として伝達するようにしたので、連絡遮断装置の構成部品点数が少なくなり、故障率が低減する。このため、連絡遮断の信頼性が向上する。
【符号の説明】
【００４４】
１            上り線用のき電線
２            下り線用のき電線
３            電車
４            接続線
５            き電用の遮断器
６            母線
７            接続線
８            き電用の遮断器
９            母線
１０          接続線
１１          き電用の遮断器
１２          接続線
１３          き電用の遮断器
１４          変圧器
１５          変圧器
１６〜１９    電流検出器
２０〜２３    保護リレー
２４          機械的接点
２５          制御電源
２６          電圧光変換器
２７          光伝送路
２８          光電圧変換器
２９          遮断（トリップ）指令回路
【図１】
0005531982.tif 000002
【図２】
0005531982.tif 000003
【図３】
0005531982.tif 000004